Πολλά κακοήθη ή μη κακοήθη αιματολογικά νοσήματα δύναται να ιαθούν με την αλλογενή μεταμόσχευση αρχέγονων αιμοποιητικών κυττάρων. Με την αλλογενή μεταμόσχευση ολόκληρο το αιμοποιητικό σύστημα του ασθενούς αντικαθίσταται από τον αιμοποιητικό ιστό ενός υγιούς δότη. Η διαδικασία αυτή επιτελείται στις ακόλουθες φάσεις:

• Αρχικά επιχειρείται η καταστροφή του νοσούντος αιμοποιητικού συστήματος με την χορήγηση μεγάλων δόσεων χημειοθεραπείας ή/και ακτινοβολίας.
• Το μόσχευμα πρέπει να περιέχει ικανό αριθμό αρχέγονων αιμοποιητικών κυττάρων, ώστε να μπορεί να αναγεννηθεί το αιμοποιητικό σύστημα. Πηγή του μοσχεύματος μπορεί να είναι ο μυελός των οστών, το περιφερικό αίμα ή το αίμα του ομφαλίου λώρου. Για την λήψη του μυελού γίνεται αναρρόφηση μυελού από τα οστά της λεκάνης του δότη και αυτό απαιτεί την βοήθεια αναισθησιολόγου και χειρουργικής αίθουσας. Σήμερα η διαδικασία έχει απλοποιηθεί αφού είναι εφικτή η λήψη επαρκούς ποσότητας αρχέγονων αιμοποιητικών κυττάρων από το περιφερικό αίμα του δότη. Στην περίπτωση αυτή ο δότης λαμβάνει για 4-5 ημέρες ένα φάρμακο που ονομάζεται ΄΄αυξητικός παράγοντας των λευκών΄΄ και ακολούθως γίνεται η λήψη μικρής ποσότητας αίματος με την χρήση μηχανήματος αφαίρεσης.
• Η όλη διαδικασία λήψης του αιματικού μοσχεύματος γίνεται από τις φλέβες, ομοιάζει με την αιμοπεταλιο-αφαίρεση, και διαρκεί 3-4 περίπου ώρες, χωρίς να απαιτείται νοσηλεία του δότη. Σε ειδικές περιπτώσεις όταν δεν ανευρίσκεται δότης με ικανοποιητική συμβατότητα (όπως θα περιγραφεί στις επόμενες παραγράφους) μπορεί να χρησιμοποιηθεί σαν μόσχευμα το αίμα ομφαλίου λώρου. Τα ομφαλιοπλακουντικά μοσχεύματα λαμβάνονται την στιγμή της γέννησης από το αίμα του ομφάλιου λώρου, καταψύχονται με ειδικές συνθήκες και συντηρούνται σε δεξαμενές υγρού αζώτου. Η συλλογή, κατάψυξη, και αποθήκευση των ομφαλιοπλακουντικών μοσχευμάτων γίνεται σε ειδικές τράπεζες. Τα ομφαλιοπλακουντικά μοσχεύματα είναι δωρεά των γονέων νεογέννητων παιδιών και προορίζονται για δημόσια αλλογενή χρήση.
• Η χορήγηση του μοσχεύματος (ανεξάρτητα της προέλευσης του) χορηγείται στον ασθενή ενδοφλεβίως όπως ακριβώς γίνεται η μετάγγιση αίματος, Τα αρχέγονα αιμοποιητικά κύτταρα, που εμπεριέχονται στο μόσχευμα, σε σύντομο χρονικό διάστημα ΄΄ταξιδεύουν΄΄ στον μυελό των οστών, όπου και εγκαθίστανται, πολλαπλασιάζονται με αποτέλεσμα την σταδιακή αναγέννηση του νοσούντος αιμοποιητικού ιστού, ο οποίος στο μεγαλύτερο μέρος έχει ήδη καταστραφεί από την χορήγηση χημειοθεραπείας και ακτινοβολίας. Μετά από πάροδο λίγων ημερών αποκαθίστανται οι τιμές του αιματοκρίτη, των λευκών αιμοσφαιρίων και των αιμοπεταλίων ενώ για την πλήρη αναγέννηση του ανοσοποιητικού συστήματος χρειάζονται αρκετοί μήνες.

                Για την αποφυγή απόρριψης του μοσχεύματος αλλά και άλλων επιπλοκών όπως η αποκαλούμενη “νόσος του μοσχεύματος έναντι ξενιστή” (GvHD) απαιτείται η χορήγηση ανοσοκατασταλτικής αγωγής για αρκετό διάστημα μετά την μεταμόσχευση αλλά και η καλή συμβατότητα μεταξύ ασθενούς και δότη.